蚯蚓堆肥对畜禽粪污耐药基因的影响研究进展

图 蚯蚓堆肥畜禽粪便过程中耐药基因的迁移途径

来源：《农业资源与环境学报》2022 年 06 期

作者：牟美睿，杨凤霞* ，田雪力，韩秉君，李仲瀚，张克强*

单位：农业农村部环境保护科研监测所

摘   要

抗生素耐药基因作为一种新型环境污染物，严重威胁着人体健康与动物安全，与其直接相关的细菌耐药性问题也已成为目前世界环境与医学领域关注的焦点。

畜禽养殖业是我国经济发展和农业现代化的中轴产业，同时也是耐药基因污染的重要源头，蚯蚓堆肥对合理利用畜禽粪便、促进我国农业绿色发展具有重要意义，而摸清蚯蚓堆肥畜禽粪便及后续产物利用过程中耐药基因的行为规律和环境归趋则是其合理利用的关键。

本文在简要论述蚯蚓堆肥畜禽粪便现状的基础上，聚焦蚯蚓堆肥及产物利用过程中耐药基因污染问题，梳理总结了转化及产物利用过程中耐药基因的污染赋存特征、环境行为规律及迁移主控因子，并提出基于“畜禽粪便-蚯蚓堆肥-蚓粪还田”资源化利用全过程的耐药基因污染防控建议及展望，以期为我国畜禽粪便资源化、无害化利用及农业绿色发展提供参考。

研究展望：

利用蚯蚓堆肥技术进行畜禽粪便的高值资源化利用，形成“畜禽粪便-蚯蚓-蚓粪-养殖/种植”生态模式，可达到以蚯蚓养殖为纽带，双向带动畜禽养殖与作物种植等循环产业发展的目的。虽然蚯蚓堆肥技术可有效削减畜禽粪污中的ARGs，但其具有一定选择性，致使蚓粪中仍存在较高水平的ARGs；而蚓粪中残留的ARGs 会随着“畜禽粪便-蚯蚓-蚓粪-养殖/种植”这一种养循环链条进入食物链，对人类和动物健康造成威胁，这也是限制蚓粪还田、制约种养结合、实现生态循环发展的关键问题。然而，目前对蚯蚓堆肥畜禽粪便中ARGs 污染的研究主要集中在蚯蚓堆肥对ARGs 的去除、转化过程中ARGs 的行为归趋以及转化产物中ARGs 的残留，而对于蚓粪后续还田过程中ARGs 的迁移规律及耐药菌的传播问题仍缺乏系统研究。因此，未来的研究应进一步关注以下几点：

（1）畜禽粪便中ARGs 种类繁多，不同畜种间存在显著差异，虽已有研究对蚯蚓堆肥牛粪开展了部分工作，但若要全面了解和系统评估蚯蚓堆肥对畜禽粪便中ARGs 污染的影响，还需进一步加强不同畜种、不同来源粪污的蚯蚓堆肥研究。

（2）蚓粪中残留的ARGs 不容忽视，摸清粪源ARGs 在土壤-作物系统中的积累分配特征、行为规律及其驱动因素，是控制农业环境中ARGs 传播和降低ARGs 生态风险的关键，故开展蚓粪源ARGs 的环境行为及传播机制的研究非常必要。

（3）蚓粪还田利用过程中ARGs 与其他共生污染物（重金属、抗生素）的相互作用及其对蔬菜耐药性的影响，是评价其安全食用风险和环境生态风险的重要内容，因此共存污染物对ARGs 迁移传播的影响规律及机制亟需进一步探究。

（4）为真正实现蚓粪资源化、无害化利用，推动畜禽养殖产业的绿色可持续发展，在全面解析“畜禽粪便-蚯蚓-蚓粪-养殖/种植”过程中耐药基因的行为归趋、迁移机制和驱动因素的基础上，应进一步加强蚓粪ARGs 向农田生态系统的转移规律、传输途径及削减措施等方面的研究，减少其带来的环境风险。

责任编辑：郑庆祥

校对 | 审核：潘淑君  王农